Artikel in Oppervlaktewijzer 2011

Voorzitter Albert ten Busschen
van de Vereniging Kunstsof
Composieten Nederland wil
met de actualisering van de
Eurocodes niet nogmaals de
boot missen en er deze keer
composieten in laten opnemen.
Composietbouw begint bij het oppervlak
Andere denkrichting,
nieuwe perspectieven
Een bijzondere oppervlaktetechniek die als het ware “achterstevoren leest”, is de
composietproductie. Het is in opmars in onder meer de bruggenbouw, aangezien
bijvoorbeeld Rotterdam tweehonderd bruggetjes in kunststofcomposiet heeft
besteld, maar ook in de luchtvaart is de doorbraak een feit met de nieuwste Boeing
Dreamliner en Airbus 380. Composieten worden precies andersom geproduceerd
dan oppervlaktelagen op een ondergrond. In plaats van een deklaag aan te brengen
uitgaand van het oppervlak, wordt een gelcoat in een mal gesmeerd waarachter
het substraat in lagen hars en gaasmattten opgebouwd wordt. De gelcoat zal het
oppervlak gaan vormen, en is in allerlei RAL-kleuren verkrijgbaar.
38
oppervlaktewijzer 2011-2012
Het vacuümtrekken van de composietmal tijdens de productie van een werkstuk.
Met een filmpje voor het populaire televisieprogramma Klokhuis demonstreerde Poly Products
uit Werkendam het aan de jonge generatie, met
de kano als voorbeeld. Pardoes vond de presentator zijn horloge terug als onderdeel van de kano:
die had hij dus even in de mal laten liggen. Dat de
composietbouw met zijn tijd meegaat, blijkt uit de
vele thema’s die in een mailbulletin van de brancheorganisatie aan de orde komen. Directeur dr. ir.
Albert ten Busschen is voorzitter van de Vereniging
Kunststof Composieten Nederland, en maakt dus
alle trends mee, van lichtgewichtbouw tot grondstofschaarste. Dat de jonge generatie in de promotie van composieten meegenomen wordt, ook met
demonstraties tijdens bijvoorbeeld de Rotterdamse Havendagen, is met het oog op de toekomst niet
meer dan logisch. Composieten hebben sowieso
het voordeel dat ze met ‘technologie’ en ‘design’
geassocieerd worden. De opleidingen Industrieel
Ontwerpen, die traditioneel al een sterkere wisselwerking hebben met de kunststofwereld dan met
de metaalsector, zullen er in hun opleidingsprogramma’s naadloos op aan kunnen sluiten.
Chemische broertjes
In hoeverre de bruggenbouw ook bereikt wordt, is
nog even afwachten, maar mallen van ruim twintig meter en de mogelijkheid verstijvingen in het
composietmateriaal in te bouwen bieden natuurlijk
volop mogelijkheden. De onderhoudsvriendelijke en
corrosievrije bouwwijze zal zeker tot de verbeelding
spreken, hoewel de staalconservering natuurlijk
ook niet stilzit en de vele bestaande staalbouwconstructies steeds degelijker beschermd worden,
onder meer met opgespoten metallische deklagen. De ene techniek vervangt de andere dus niet,
maar evenals het hogesterktebeton in gebroken wit
komt de composietbouw er als aanvullende mogelijkheid bíj. Voor de lakindustrie is het bijna “lood
om oud ijzer”, aangezien de gelcoat als organische
verbinding chemisch verwant is met spuitlak, zoals je ook PUR-schuim en PUR-lak hebt. Gelcoats
worden in alsmaar meer varianten en kleuren gevraagd. In principe is het in alle wenselijke kleuren te maken, hoewel aspecten als UV-degradatie
door zonlichtblootstelling natuurlijk mee kunnen
wegen. Overschilderen kan lastig zijn, vanwege de
>
39
lage oppervlakte-energie die kunststoffen nu eenmaal hebben. Een lak moet een lagere oppervlakte-energie hebben dan zijn ondergrond, dus een
geringere neiging bolvormige druppels te vormen.
Het lakken van kunststofcomposiet zal dus altijd
lastiger zijn dan van een stalen ondergrond. Voor
egaal gekleurde objecten zal dit uiteraard in de gelcoatkeuze te ondervangen zijn. Overigens wordt bij
het maken van composietbruggen ook wel beton
gebruikt: namelijk voor de mal, die wel vijftig ton
kan wegen.
De mogelijkheden lijken veel groter dan de beperkingen, dus een diepte-interview met de branchevoorzitter kan wellicht het speelveld in grote lijnen
afkaderen.
In tal van toepassingen moet je vooraf kunnen bewijzen hoe goed het werkstuk zich in de verre toekomst
na langdurige en wisselende belastingen zal houden. Hoe zijn de mechanische belastbaarheid en materiaalintegriteit, dus het breukrisico en dergelijke,
te voorspellen?
Ten Busschen: “Dat is een goed punt: dat is een
beetje geheimzinnig, denken velen. Maar er zijn de
CUR-aanbevelingen van de Commissie Uitvoering
Regelgeving over construeren met vezelversterkte
kunststof. Daarin staat aangegeven hoe ermee omgegaan moet worden, ook wat betreft langeduurgedrag. Voorwaarde is goede harsen en glasvezel
te gebruiken, er staat ook een ontwerpfilosofie in
die CUR-publicatie. Als je kijkt wat ermee gebouwd
wordt: tot en met rotorbladen van windmolens, dat
is allemaal glasvezelepoxy. In de vliegtuigbouw zie
je koolstofversterkte composieten. De betrouwbaarheid en methodieken om die vast te stellen zijn
er, maar er is veel missiewerk nodig zoals we vanuit VKCN doen. Allerlei geledingen in de offshore en
andere civiele techniek kennen het materiaal niet.
Die vragen zich af: ‘is het betrouwbaar, kun je eraan rekenen?’ Ja, dus.”
Hoe worden die inspecteurs, reparateurs en testers
opgeleid, hoe voeren ze kwaliteitscontroles en degradatiebepalingen uit?
“De ervaring wordt overgedragen, KEMA en KIWA
doen er het een en ander in. Maar er is niet echt
een opleiding voor. Bedrijven doen het allemaal in-
40
oppervlaktewijzer 2011-2012
tern. De moeilijkheid voor de vliegtuigindustrie is:
ieder type heeft eigen ontwerpcodes en schadebeoordeling, dat krijg je eigenlijk niet voor elkaar om
algemeen te maken. In de jaren ’60 werd in Amerika de eerste composiet gebruikt, dat is toen wel
algemeen besproken… maar hoe het allemaal precies gedaan moest worden en wat de voorwaarden zijn, is in industrie-eigen codes vastgelegd. In
de luchtvaart maken ze hoogwaardige composieten: 10% van het personeel is kwaliteitsfunctionaris. Er zijn wél cursussen composietverwerker.
Voor inspectie bij schade moet je het kaal maken.
Er is veel aan te zien, maar wel met het ontwerp
erbij, dat moet voorhanden zijn. Je kunt dan zien
wat voor versterkingen er zijn en op welke manier
de vezels zijn georiënteerd. Met vezelversterkte opslagtanks is dat ook zo. Er zijn testen zoals die voor
Barcol-hardheid volgens de norm ASTM D 2583. De
opbouw van het laminaat kun je ook nagaan: weefsel en legsellagen zijn met een pincet uit elkaar te
rafelen. De samenstelling kan getest worden volgens de ISO 1172: voor en na verhitten tot 600 graden kun je het wegen en het glasgewicht bepalen.
Er is ook een norm die we vanuit de vereniging opgesteld hebben.”
Iedere RAL-kleur zou in composiet maakbaar zijn,
ook met toegevoegd glittereffect. Zijn ze kleurecht,
hoe ziet het er na vijf jaar zonbelasting uit? En hoe
zit het met garanties?
“Met de gelcoat kan dat, in iedere RAL-kleur. Mijn
bedrijf bijvoorbeeld heeft een samenwerking met
IJsselcoating in Moordrecht daarvoor: een heel betrouwbare partner en zeer ondersteunend. Ze kunnen heel snel iets aanmaken. Garanties is nog een
ander verhaal. Het enige waar we dat tot nog toe
goed hebben gekregen was bij een polysiloxaancoating, de leverancier durfde garantie te geven
voor een percentage glansbehoud gedurende tien
jaar en een bepaalde maximale kleurverandering.
Rood, oranje en bruin zijn moeilijke kleuren.”
Met gipsgevulde acrylaatharsen bereikt u de brandveiligheidsklasse 1 (NEN) en B (SBI). Brandveiligheid wordt steeds belangrijker, hoe verhoudt dit
product zich tot brandvertragende coatings op stalen
kolommen?
Rotoren van composietmateriaal zijn een belangrijke vooruitgang geweest voor de windenergie.
Voor windmolenrotoren wordt inmiddels gewerkt aan zelfherstellende lakken om onderhoudskosten
te besparen. (Foto: Pics-xl)
“Als schil eromheen kun je het inzetten: je kan de
kolom ingieten of bekleden. Maar dat wordt niet altijd echt mooi, en raakt soms beschadigd tijdens
gebruik. Maar kolomomkledingen voor bijvoorbeeld
winkelcentra zijn heel makkelijk uitwisselbaar, en
werken duidelijk brandvertragend.”
Brandwerende composieten: kan dat ook op booreilanden en dergelijke?
“Ja, brandwerende polyesterharsen krijg je door
een additief toe te voegen. Er zijn twee mogelijkheden: chemisch in het molecuul met halogenen en
chloor of broom, maar soms is dat niet acceptabel,
want die stoffen komen misschien vrij of veroorzaken corrosie aan metalen delen. Minder effectief
maar wel veilig is aluminiumtrihydraat, ATH, dat
vormt bij hoge temperaturen waterdamp en onttrekt zo energie aan de brand. Het werkt brandwerend en geeft een beetje afscherming van zuurstof.
Voor veel gevelpartijen kun je er wel mee uit de
voeten.”
Hoe ziet u composiettoepassingen in de infrastructuur, zoals sluisdeuren en bruggen, is daarvoor een
werkgroep binnen de vereniging?
“Bruggenbouw is een markt, maar binnen de
vereniging hebben we daar niet specifiek een
werkgroep voor. We zouden wel graag de CURaanbeveling over het construeren, met de ontwerpfilosofie, gaan uitbreiden; ook met meer
kwaliteitsaspecten voor de verwerking van de composieten. Dat is dan als opstap voor een Eurocode,
maar dat is heel ambitieus natuurlijk. Voor de bouw
en civiele techniek hebben we eigenlijk een beetje
de boot gemist in 1990: toen kwam er een serie Eurocodes, maar daar staat geen composiet in. Laten
we eerst maar die CUR updaten en uitbreiden en
rijp maken.”
Meer informatie
www.VKCN.nl
drs. ing. E.J.D. Uittenbroek, Coating Kennis Transfer, Gouda
41

Download Report